परिचय
ऑटोमोटिव्ह उद्योगाच्या विकासासह, ॲल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीमची बाजारपेठ देखील वेगाने वाढत आहे, तरीही एकूण आकारात तुलनेने लहान आहे. ऑटोमोटिव्ह लाइटवेट टेक्नॉलॉजी इनोव्हेशन अलायन्सने चायनीज ॲल्युमिनियम ॲलॉय इम्पॅक्ट बीम मार्केटसाठी केलेल्या अंदाजानुसार, 2025 पर्यंत, बाजाराची मागणी सुमारे 140,000 टन असेल, ज्याचा बाजार आकार 4.8 अब्ज RMB पर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. 2030 पर्यंत, बाजाराची मागणी अंदाजे 220,000 टन असेल, ज्याचा अंदाजे बाजार आकार 7.7 अब्ज RMB असेल आणि सुमारे 13% च्या चक्रवाढ वार्षिक वाढीचा दर असेल. लाइटवेटिंगचा विकास ट्रेंड आणि मध्य-ते-उच्च-एंड वाहन मॉडेल्सची जलद वाढ हे चीनमधील ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या प्रभावाच्या किरणांच्या विकासासाठी महत्त्वाचे प्रेरक घटक आहेत. ऑटोमोटिव्ह इम्पॅक्ट बीम क्रॅश बॉक्ससाठी बाजारातील शक्यता आशादायक आहेत.
खर्च कमी होत असताना आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचे फ्रंट इम्पॅक्ट बीम आणि क्रॅश बॉक्स हळूहळू अधिक व्यापक होत आहेत. सध्या, ते Audi A3, Audi A4L, BMW 3 मालिका, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, आणि Buick LaCrosse सारख्या मध्यम-ते-उच्च-एंड वाहन मॉडेल्समध्ये वापरले जातात.
आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे ॲल्युमिनियम मिश्र धातु इम्पॅक्ट बीम प्रामुख्याने इम्पॅक्ट क्रॉसबीम्स, क्रॅश बॉक्सेस, माउंटिंग बेसप्लेट्स आणि टोइंग हुक स्लीव्हजपासून बनलेले असतात.
आकृती 1: ॲल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीम असेंब्ली
क्रॅश बॉक्स हा एक धातूचा बॉक्स आहे जो इम्पॅक्ट बीम आणि वाहनाच्या दोन रेखांशाच्या बीमच्या दरम्यान असतो, मूलत: ऊर्जा शोषून घेणारा कंटेनर म्हणून काम करतो. ही ऊर्जा प्रभावाच्या शक्तीचा संदर्भ देते. जेव्हा एखादे वाहन टक्कर घेते तेव्हा प्रभाव बीममध्ये काही प्रमाणात ऊर्जा शोषण्याची क्षमता असते. तथापि, जर ऊर्जा प्रभाव बीमच्या क्षमतेपेक्षा जास्त असेल, तर ती ऊर्जा क्रॅश बॉक्समध्ये हस्तांतरित करेल. क्रॅश बॉक्स सर्व प्रभाव शक्ती शोषून घेतो आणि स्वतःला विकृत करतो, रेखांशाचा बीम अधोरेखित राहतो याची खात्री करतो.
1 उत्पादन आवश्यकता
1.1 आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, परिमाणांनी ड्रॉइंगच्या सहनशीलतेच्या आवश्यकतांचे पालन केले पाहिजे.
1.3 यांत्रिक कार्यप्रदर्शन आवश्यकता:
तन्य शक्ती: ≥215 MPa
उत्पन्न शक्ती: ≥205 MPa
वाढवणे A50: ≥10%
1.4 क्रॅश बॉक्स क्रशिंग कामगिरी:
वाहनाच्या X-अक्षावर, उत्पादनाच्या क्रॉस-सेक्शनपेक्षा मोठ्या टक्कर पृष्ठभागाचा वापर करून, क्रशिंग होईपर्यंत 100 मिमी/मिनिट वेगाने लोड करा, 70% च्या कॉम्प्रेशन रकमेसह. प्रोफाइलची प्रारंभिक लांबी 300 मिमी आहे. रीइन्फोर्सिंग रिब आणि बाह्य भिंतीच्या जंक्शनवर, स्वीकार्य मानण्यासाठी क्रॅक 15 मिमी पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. हे सुनिश्चित केले पाहिजे की परवानगी असलेल्या क्रॅकिंगमुळे प्रोफाइलच्या क्रशिंग ऊर्जा-शोषक क्षमतेशी तडजोड होणार नाही आणि क्रशिंगनंतर इतर भागात लक्षणीय क्रॅक नसावेत.
2 विकास दृष्टीकोन
यांत्रिक कार्यप्रदर्शन आणि क्रशिंग कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता एकाच वेळी पूर्ण करण्यासाठी, विकासाचा दृष्टीकोन खालीलप्रमाणे आहे:
Si 0.38-0.41% आणि Mg 0.53-0.60% च्या प्राथमिक मिश्र धातुच्या रचनेसह 6063B रॉड वापरा.
T6 स्थिती प्राप्त करण्यासाठी वायु शमन आणि कृत्रिम वृद्धत्व करा.
T7 स्थिती प्राप्त करण्यासाठी धुके + वायु शमन करा आणि अतिवृद्ध उपचार करा.
3 पायलट उत्पादन
3.1 एक्सट्रूजन अटी
उत्पादन 2000T एक्सट्रूजन प्रेसवर 36 च्या एक्सट्रूजन रेशोसह केले जाते. वापरलेली सामग्री एकसंध ॲल्युमिनियम रॉड 6063B आहे. ॲल्युमिनियम रॉडचे गरम तापमान खालीलप्रमाणे आहे: IV झोन 450-III झोन 470-II झोन 490-1 झोन 500. मुख्य सिलेंडरचा ब्रेकथ्रू प्रेशर सुमारे 210 बार असतो, स्थिर एक्सट्रूजन फेजमध्ये एक्सट्रूजन प्रेशर 180 बारच्या जवळ असते. . एक्सट्रूजन शाफ्टची गती 2.5 मिमी/से आहे आणि प्रोफाइल एक्सट्रूझन गती 5.3 मी/मिनिट आहे. एक्सट्रूजन आउटलेटचे तापमान 500-540°C आहे. 100% डाव्या फॅन पॉवरसह एअर कूलिंगचा वापर करून, मिडल फॅन पॉवर 100% आणि उजव्या फॅन पॉवर 50% वापरून शमन केले जाते. क्वेंचिंग झोनमध्ये सरासरी कूलिंग रेट 300-350°C/मिनिट पर्यंत पोहोचतो आणि क्वेंचिंग झोनमधून बाहेर पडल्यानंतर तापमान 60-180°C असते. धुके + हवा शमन करण्यासाठी, हीटिंग झोनमध्ये सरासरी कूलिंग रेट 430-480°C/मिनिट पर्यंत पोहोचतो आणि क्वेंचिंग झोनमधून बाहेर पडल्यानंतर तापमान 50-70°C असते. प्रोफाइल कोणतेही लक्षणीय वाकणे प्रदर्शित करत नाही.
3.2 वृद्धत्व
6 तासांसाठी 185 डिग्री सेल्सिअस तापमानात T6 वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेनंतर, सामग्रीची कडकपणा आणि यांत्रिक गुणधर्म खालीलप्रमाणे आहेत:
6 तास आणि 8 तास 210 डिग्री सेल्सिअस तापमानात T7 वृद्धत्व प्रक्रियेनुसार, सामग्रीची कडकपणा आणि यांत्रिक गुणधर्म खालीलप्रमाणे आहेत:
चाचणी डेटावर आधारित, धुके + हवा शमन करण्याची पद्धत, 210°C/6h वृद्धत्व प्रक्रियेसह, यांत्रिक कार्यप्रदर्शन आणि क्रशिंग चाचणी या दोन्हीसाठी आवश्यकता पूर्ण करते. किफायतशीरपणा लक्षात घेऊन, धुके + हवा शमन करण्याची पद्धत आणि 210°C/6h वृद्धत्व प्रक्रिया उत्पादनाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी उत्पादनासाठी निवडण्यात आली.
3.3 क्रशिंग टेस्ट
दुस-या आणि तिसऱ्या रॉडसाठी, डोकेचे टोक 1.5 मीटरने कापले जाते आणि शेपटीचे टोक 1.2 मीटरने कापले जाते. प्रत्येकी दोन नमुने डोके, मधोमध आणि शेपटीच्या विभागांमधून घेतले जातात, त्यांची लांबी 300 मिमी आहे. युनिव्हर्सल मटेरियल टेस्टिंग मशीनवर 185°C/6h आणि 210°C/6h आणि 8h (वर नमूद केल्याप्रमाणे यांत्रिक कामगिरी डेटा) वृद्धत्वानंतर क्रशिंग चाचण्या घेतल्या जातात. चाचण्या 70% च्या कम्प्रेशन रकमेसह 100 मिमी/मिनिट लोडिंग गतीने घेतल्या जातात. परिणाम खालीलप्रमाणे आहेत: 210°C/6h आणि 8h वृद्धत्व प्रक्रियेसह धुके + वायु शमन करण्यासाठी, आकृती 3-2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, क्रशिंग चाचण्या आवश्यकता पूर्ण करतात, तर हवा-शमन नमुने सर्व वृद्धत्व प्रक्रियेसाठी क्रॅकिंग दर्शवतात. .
क्रशिंग चाचणी परिणामांवर आधारित, 210°C/6h आणि 8h वृद्धत्व प्रक्रियेसह धुके + हवा शमन करणे ग्राहकाच्या गरजा पूर्ण करते.
4 निष्कर्ष
उत्पादनाच्या यशस्वी विकासासाठी शमन आणि वृद्धत्व प्रक्रियांचे ऑप्टिमायझेशन महत्त्वपूर्ण आहे आणि क्रॅश बॉक्स उत्पादनासाठी एक आदर्श प्रक्रिया समाधान प्रदान करते.
विस्तृत चाचणीद्वारे, असे निर्धारित केले गेले आहे की क्रॅश बॉक्स उत्पादनासाठी सामग्रीची स्थिती 6063-T7 असावी, शमन करण्याची पद्धत धुके + एअर कूलिंग आहे आणि 210°C/6h वर वृद्धत्व प्रक्रिया ही ॲल्युमिनियम रॉड्स बाहेर काढण्यासाठी सर्वोत्तम पर्याय आहे. 480-500°C पर्यंतचे तापमान, 2.5 mm/s च्या एक्सट्रूजन शाफ्टचा वेग, 480°C च्या एक्सट्रूजन डाय तापमान आणि 500-540°C च्या एक्सट्रूजन आउटलेट तापमानासह.
MAT ॲल्युमिनियम वरून मे जियांग यांनी संपादित केले
पोस्ट वेळ: मे-०७-२०२४
